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• Felipe Vergara

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Unidad II: Tecnologías de descontaminación de material particulado Partículas Definimos las partículas como el conjunto de materia dispersada en la atmósfera y condensada en forma sólida o líquida, cuyos tamaños oscilan entre 0,001 y 1.000µ. Están compuestas por una mezcla compleja de productos de naturaleza diversa, dependiendo de su origen.

Material particulado Se denomina material particulado a una mezcla de partículas líquidas y sólidas, de sustancias orgánicas e inorgánicas, que se encuentran en suspensión en el aire. El material particulado forma parte de la contaminación del aire. El material particulado (PM) es un contaminante de naturaleza compleja no sólo por sus características físicas (masa, tamaño, y densidad), sino también por sus características químicas (contiene compuestos orgánicos e inorgánicos, metales y contaminantes primarios y secundarios). Estas características son críticas para determinar el tipo y magnitud de los efectos sobre la salud humana. Su composición suele ser muy variada y podemos encontrar, entre sus principales componentes, sulfatos, nitratos, el amoníaco, el cloruro sódico, el carbón, el polvo de minerales, cenizas metálicas y agua. Dichas partículas además producen reacciones químicas en el aire. También, el material particulado: • Se refiere a los aerosoles atmosféricos, a partículas y pequeñas gotas líquidas suspendidas en el aire. • El rango de tamaño es muy variado, abarcando desde los 0,001 micrómetros, aerosoles microscópicos, hasta los 100 micrómetros o más visibles, de variadas formas y composición química. • La composición elemental incluye diferentes elementos, unos livianos como el aluminio, silicio, potasio, calcio y, otros pesados como el hierro, zinc, vanadio, titanio, plomo. • También hay compuestos orgánicos de elevada toxicidad y potencial cancerígeno y mutagénico. Origen del material particulado El material particulado se origina desde: • Fuentes naturales: son las emisiones generadas por la naturaleza, como el polvo levantado por tormentas, las erupciones volcánicas y otras, desde el mar por la evaporación y salpicado de gotitas de agua debido a la acción del viento y olas. • Fuentes antropogénicas: son las emisiones generadas por el hombre, como los procesos industriales, quemas, movimientos de tierra, y otras más. Los aerosoles antropogénicos están constituidos por: - Partículas sólidas (humos), formada por la combustión, por ejemplo del petróleo, la leña o el carbón, ya sea de fuentes fijas o móviles. - Partículas de diámetro menor a 0,2 micrómetros provenientes de la transformación de gas partícula y derivadas de reacciones fotoquímicas entre óxidos de nitrógeno e hidrocarburos antropogónicos, que son básicamente las reacciones químicas generadoras del smog fotoquímicos - Otros aerosoles secundarios derivados de la transformación de gases en partículas, como los sulfatos o la reacción de ozono con ciertas olefinas para formar productos condensables. - Dependiendo del tamaño se clasifican en PM10 y PM 2,5. Las fuentes antropogénicas incluyen industria, agricultura, minería, transporte, construcción, urbanización y deforestación: Industria - Escape de gases y polvo en la atmósfera que pueden llevar al calentamiento global.

- Partículas salidas (humos), formada por la combustión. - Prácticas de eliminación de desechos. Agricultura - Conversión de los bosques en terrenos de cultivos y pasturas. - Redirección de las aguas superficiales y subterráneas. - Tratamiento con productos químicos, abonos y pesticidas, por asperción. Botánica - La alteración de los genomas de las plantas por selección artificial, ingeniería genética, etc Minería - Movimiento de tierra (Alteración del suelo). - Disposición y manejo de material estéril. - Escape de gases en el proceso de refinería. Transporte - Construcción de nuevas carreteras. - Contaminación por el escape de gases de vehículos de transportes (Aéreos, marítimos y terrestres). Construcción - Destrucción de hábitats en construcción de edificios. - Construcción de nuevas edificaciones. Composición química Las partículas en general, son una mezcla compleja de productos entre cuyas características de composición se encuentra un predominio de componentes que dependen de la zona de muestreo. El polvo se compone de partículas inertes y de partículas vivas a) Partículas inertes: Están formadas por residuos orgánicos e inorgánicos. Los residuos mas importantes son:

b) Partículas vivas: son principalmente los granos de polen, las esporas y las bacterias. En menor grado aparecen también algas, huevos de insectos e insectos, semillas, entre otros Forma de las partículas La forma de las partículas es muy importante en lo que se refiere a las contaminación atmosférica del medio natural, principalmente en el medio vegetal. Si las partículas son de tendencia esférica, tendrán más posibilidades de penetrar en los estomas que si son filamentos o ramificadas: por el contrario, estas últimas tendrán más facilidad para adherirse a las superficies foliares y obturar exteriormente a los huecos de intercambio de gases.

El polvo en general tiene formas muy variadas:  La materia orgánica tiende a ser irregular y de mayor volumen que la inorgánica  La materia inorgánica presenta aristas, y tiende a tomar forma granulosa, de placas o de bastones Su penetración en los animales y el hombre depende también en parte de la forma, pues las partículas esféricas pasan mejor los filtros iniciales de las vías respiratorias que si son filamentosas o ramificadas Tamaño de las partículas El concepto tamaño de una partícula requiere alguna consideración. El tamaño de una partícula es susceptible de expresarse en función de su diámetro físico o geométrico, o bien en términos de un diámetro equivalente referido a una propiedad óptica, eléctrica o aerodinámica Diámetro aerodinámico: Indicador del tamaño de las partículas y corresponde al tamaño de una partícula esférica de densidad unitaria, que tiene la misma velocidad de sedimentación que la partícula de interés. Clasificación de partículas por tamaño

Partículas atmosféricas A las partículas atmosféricas o aerosoles, se les clasifica de la siguiente manera: 1. Polvos: (aerosoles de dispersión), formados por la subdivisión o atomización de materias sólidas por acción mecánica o natural. Ejemplo: en fundiciones, canteras, fábricas de tejidos. 2. Vapores: (aerosoles de condensación), producidos por evaporación y condensación de sustancias sólidas calientes. Ejemplo: industria metalúrgica. 3. Nieblas: se producen por acción mecánica (dispersión) a partir de líquidos, o por evaporación o condensación de vapores (condensación). Ejemplo: actividades agropecuarias (uso de plaguicidas), industria del metal, galvanizado, industria con pulverizador.

4. Humos: en parte, formados por finas partículas sólidas y líquidas provenientes de la combustión de materias carbónicas. Representan un serio riesgo en los incendios y en el medio urbano. Muchos humos contienen numerosas sustancias carcinogénicas conocidas.

Características de las partículas La clasificación por tamaños tiene especial interés para conocer las capacidades de dispersión o transporte. Según este criterio, se distinguen dos tipos de partículas − Material particulado respirable fino MP2,5: Material particulado con diámetro aerodinámico menor o igual a 2,5 micrones. − Material particulado respirable MP10: Material particulado con diámetro aerodinámico menor o igual que 10 micrones. Las partículas de pequeño tamaño están controladas por las turbulencias atmosféricas y por el viento; la velocidad de caída es prácticamente nula, por lo que pueden transportarse a grandes distancias. Por el contrario las partículas de tamaño mayor tienden a tener características comunes con las condiciones locales del suelo o las emisiones de las industrias de la zona Propiedades físicas Para ser transportadas por los vientos, las partículas que no sedimentan enseguida tienen como característica una gran superficie respecto a su masa. Las partículas de una nube de polvo están cargadas eléctricamente debido a la captación de iones atmosféricos o a las cargas electrostáticas. Las cargas son de los tres signos: el polvo calizo es positivo, el silíceo es negativo, etc. Como norma se indica que los no metales y oxácidos se cargan positivamente y los metales y óxidos básicos negativamente. Oxácidos: Se producen por la reacción de los óxidos no metálicos (óxido-ácidos) con agua. HNO3 Óxido básico: es la combinación del oxígeno con un metal. PbO La carga eléctrica del polvo es de interés puesto que, a causa de ella, se adhiere a las superficies sobre las que se deposita, añadiendo a este hecho las características propias del polvo, las propias de la superficie y la atracción de la masa. Las partículas del aire tiene gran afinidad entre sí, sobre todo las sólidas y liquidas y por ellos, pueden actuar como núcleos de condensación y facilitar la formación de nieblas. Además, absorben y difunden la luz, provocando estos fenómenos una disminución de la penetración e intensidad de las radiaciones solares influyendo, como consecuencia, en las actividades fotosintéticas y respiratorias de los vegetales, así como las reacciones fotoquímicas atmosféricas y en la situación meteorológica local Superficie y volumen: Cuanto más se aleje la partícula de la forma esférica, mayor superficie tendrá por relación al volumen; esto influye en su velocidad de caída. La superficie total (incluidos los poros accesibles desde el exterior) y la naturaleza fisicoquímica de una partícula determinan su capacidad para adsorber gases y vapores y retener cargas eléctricas. La reactividad de una partícula está íntimamente relacionada con su extensión superficial. Su reactividad es mayor a medida que disminuye el tamaño, debido a que aumenta rápidamente la superficie relativa.

Las propiedades de las partículas relacionadas con el área externa específica son: (1) adhesión, (2) fotodispersión, (3) carga electrostática, (4) capacidad de adsorción, (5) solubilidad y (6) velocidad de evaporación.

Principios del muestreo y análisis del aire Los componentes de un sistema de monitoreo de la contaminación del aire incluyen:  La recolección o muestreo de contaminantes del aire ambiental y de fuentes específicas  El análisis o medición de la concentración de los contaminantes  La notificación y uso de la información recopilada Los datos de las concentraciones de los contaminantes del aire se usan para:  Determinar el cumplimiento de las normas de calidad del aire.  Se usan para diagnosticar las condiciones de un área antes de construir una nueva fuente de contaminación.  Para desarrollar modelos de dispersión de contaminantes  Para realizar estudios científicos y para evaluar la exposición humana a contaminantes y el daño al medio ambiente. Los datos de emisiones de fuentes puntuales se usan para:  Determinar el cumplimiento de los reglamentos de contaminación del aire,  La eficacia del control de la contaminación del aire,  La eficiencia de producción y para apoyar la investigación científica. Las instituciones responsables del monitoreo de la calidad del aire generalmente designan los métodos de referencia para el muestreo y análisis de los contaminantes y de las fuentes de emisión. Los métodos especifican procedimientos precisos que se deben seguir para cualquier actividad de monitoreo relacionada con el cumplimiento de la reglamentación. Estos procedimientos orientan el muestreo, análisis, calibración de instrumentos y cálculo de las emisiones. La elección del método específico de análisis depende de un número de factores, siendo los más importantes las características químicas del contaminante y su estado físico -sólido, líquido o gaseoso. Los métodos de referencia se diseñan para determinar la concentración de un contaminante en una muestra. La concentración se expresa en términos de masa por unidad de volumen, usualmente en microgramos por metro cúbico. Ejemplos de métodos de análisis de contaminantes:

Hay algunos principios básicos y terminología asociada al muestreo y análisis del contaminante. La recolección de la muestra puede realizarse mediante técnicas manuales o automáticas. El análisis y medición de los contaminantes puede hacerse por diversos medios, según las características químicas y físicas del contaminante. Uno de los métodos para la medición del material particulado es emplear principios gravimétricos. Gravimetría: La gravimetría se refiere a la medición del peso. Las partículas se atrapan o recogen en filtros y se pesan. El peso del filtro con el contaminante recolectado menos el peso de un filtro limpio da la cantidad del material particulado en un determinado volumen de aire La medición del material particulado emplea principios gravimétricos.

Partículas atmosféricas  

En la actualidad, principalmente en las zonas urbanizadas, la exposición a partículas atmosféricas es muy común; además, estas son altamente riesgosas para la salud humana. Las partículas atmosféricas se forman por dispersión o por condensación.

Muestreo en Fuentes Fijas (Isocinético) Método de toma de muestra de material particulado o de metales en suspensión en una corriente de gas se usa para determinar su concentración, de tal modo que la velocidad de muestreo (velocidad y dirección del gas entrando al conducto de toma de muestra) sea la misma que la de la corriente gaseosa en el punto de muestreo. Para ello es necesario medir la velocidad del gas. Muestreo Perimetral  Es el procedimiento por medio del cual se determina la concentración neta de contaminantes, provenientes de una o más fuentes de estudio. Dicha concentración se obtiene mediante las resta de la concentración obtenida viento arriba a la concentración registrada viento abajo.  Este procedimiento es el más comúnmente utilizado para determinar “Concentración de Contaminantes a nivel piso”  En algunos casos los reglamentos americanos permiten asumir que la concentración viento arriba de contaminantes sea cero Programa de monitoreo Se define como monitoreo a todas las metodologías diseñadas para muestrear, analizar y procesar en forma continua las concentraciones de sustancias o de contaminantes presentes en un lugar establecido y durante un tiempo determinado. Su importancia radica en que para:  Formular los estándares  Llevar a cabo estudios epidemiológicos que relacionen los efectos de las concentraciones de los contaminantes con los daños en la salud  Especificar tipos y fuentes emisoras  Llevar a cabo estrategias de control y políticas de desarrollo acordes con los ecosistemas locales  Desarrollar programas racionales para el manejo de la calidad, se requiere de una base de datos que aporte información para la realización de todos estos estudios la cual se genera a partir del monitoreo. Estaciones de monitoreo Una estación de monitoreo consiste en una caseta que contiene diversos equipos, como analizadores automáticos, monitores, sensores meteorológicos entre otros, destinados a monitorear las concentraciones de uno o más contaminantes del aire y, por lo general algunos parámetros meteorológicos, con la finalidad de evaluar la calidad de aire en un área determinada. Los objeticos de ubicación de las estaciones son diferentes según los objetivos de monitoreo que hayan sido

establecidos. Sin embargo, en cualquier caso es necesario que el lugar cuente con una fuente adecuada de energía, con seguridad y que está debidamente protegido de los peligros climáticos Redes de monitoreo Se conoce como red de monitoreo al conjunto de estaciones de muestreo, generalmente fijas y continuas, que se establecen para medir los parámetros ambientales necesarios para cumplir con los objetivos fijados y que cubren toda la extensión de un área determinada. Compara regularmente, concentraciones locales de parámetros ambientales con estándares de calidad del aire y las redes establecidas para vigilancia de alertas ambientales permiten implementar acciones en situaciones de emergencia. Muestreo  En ocasiones en que no es posible o conveniente realizar un censo (analizar a todos los elementos de una población), se selecciona una muestra, entendiendo por tal una parte representativa de la población.  El muestreo es por lo tanto una herramienta de la investigación, cuya función básica es determinar que parte de una población debe examinarse, con la finalidad de hacer inferencias sobre dicha población.  La muestra debe lograr una representación adecuada de la población, en la que se reproduzca de la mejor manera los rasgos esenciales de dicha población que son importantes para la investigación. Para que una muestra sea representativa, y por lo tanto útil, debe de reflejar las similitudes y diferencias encontradas en la población, es decir ejemplificar las características de ésta.  La toma de la muestra no deberá alterar sus características físicas o químicas Toma de muestra (Aire)  COMPONENTES DE UN SISTEMA PARA LA TOMA DE MUESTRA 1. Dispositivo para medir el caudal exacto: determinar el volumen de aire conocido en el tiempo de toma de muestra. 2. Medio colector:  un absorbente líquido para gases disueltos.  un filtro para macroparticulas  una cámara donde se almacena una alícuota de aire. 3. Bomba: proporciona la fuerza necesaria para crear el vacío o disminuir la presión al final del sistema de muestreo 

METODOS PARA EL MUESTREO DE GASES Y VAPORES 1. Recogida de la muestra en recipientes rígidos o bolsas 2. Absorción 3. Adsorción 4. Muestreo a bajas temperaturas 5. Sistemas de toma de muestra estáticos

Normas para estaciones de monitoreo • Las normas de calidad de aire para efectos de evaluación exige que éstas sean declaradas como: – Estación de monitoreo con representación poblacional (EMRP) – Estación de monitoreo con representación poblacional por gases (EMRPG). Los requisitos que deben cumplir se encuentran en las normas Existen otras clasificaciones de acuerdo al objetivo de medición, por ejemplo estación Máximo impacto, estación de cuneta (cerca de calles para emisiones de fuentes móviles)

Normas vigentes de calidad de aire Las normas de calidad de aire primarias del MINSEGPRES vigentes al 31/08/07 son:  Decreto 12/01 norma primaria de calidad ambiental para material particulado fino respirable MP 2,5.  Decreto 59/01 norma de calidad primaria para material particulado respirable MP10.  D.S. Nº115/02 Norma de Calidad Primaria de Aire para Monóxido de Carbono (CO)  D.S. Nº136/00 Norma de Calidad Primaria para Plomo en el Aire  D.S. Nº 114/02 Norma de Calidad Primaria de Aire para Dióxido de Nitrógeno (NO2)  D.S. Nº 112/02 Norma de Calidad Primaria de Aire para Ozono (O3)  D.S. Nº 113/02 Norma de Calidad Primaria de Aire para Dióxido de Azufre (SO2) Las normas de calidad de aire secundarias vigentes al 31/08/07son:  D.S. Nº 185/1991 del Ministerio de Minería reglamenta funcionamiento de establecimientos emisores de anhídrido sulfuroso, material particulado y arsénico en todo el territorio de la República  D.S. Nº 4/1992 del Ministerio de Agricultura. Establece normas de calidad del aire para material particulado sedimentable en la cuenca del río Huasco III región.

Dispositivos de control Los siguientes instrumentos son utilizados comúnmente como dispositivos de control de contaminación en los procesos industriales. Pueden transformar los contaminantes o eliminarlos de una corriente de salida antes de ser emitidos a la atmósfera. Partículas, Para Solo gases Solo vapores gases y partículas vapores. Cámara de Recolector asentamiento húmedo.

Incineradores

Recolector húmedo

Ciclones

Adsorbedor.

Condensadores Incineradores.

Filtros de tela

Incineradores.

Precipitador electrostático. DISPOSITIVOS DE CONTROL DE EMISIONES PARA PARTÍCULAS Cámara de sedimentación Las cámaras de asentamiento o de sedimentación emplean la fuerza de gravedad para remover partículas sólidas. El flujo de gas ingresa a una cámara donde disminuye la velocidad del gas. Las partículas más grandes caen del flujo de gas en una tolva. Debido a que las cámaras de sedimentación son efectivas sólo para la remoción de partículas más grandes, usualmente se usan junto con un dispositivo más eficiente de control. La eficiencia de colección está estrechamente ligada al tiempo de residencia del gas sucio en la cámara. Por este motivo las cámaras de sedimentación operan a velocidad desde corriente de gas muy reducidas. En realidad, la velocidad del gas debe ser lo suficientemente pequeña para prevenir la reincorporación del sólido a la corriente gaseosa. Por tanto el dimensionado de este tipo de equipos viene condicionado, también, por la velocidad de corriente deseada para llevar a cabo la separación que suele estar por debajo de los 3 m/s. Aunque por criterios de mejora de la separación es preferible que la velocidad del gas dentro de la cámara esté comprendida entre 0,2 y 0,8m/s Ventajas: Costo de instalación bajo. Costo de energía bajo. Excelente seguridad. Puede fabricarse de casi cualquier material. Desventajas: Ocupa mucho espacio. Eficiencia de recolección muy baja Ciclones En un ciclón los gases resultantes de un proceso industrial, son forzados a seguir un movimiento circular que ejerce una fuerza centrífuga sobre las partículas y las dirige a las paredes exteriores del ciclón. Las paredes del ciclón se tornan angostas en la parte inferior del dispositivo, lo que permite que éstas sean recolectadas en una tolva. Los gases filtrados son expulsados por la parte superior de la cámara, pasando por un espiral de flujo ascendente o vórtice formado por una espiral que se mueve hacia abajo.

Estos sistemas son construcciones simples, sin partes móviles, lo cual facilita la operación y el mantenimiento. Estos sistemas son adecuados para capturar el material particulado de tamaño superior a 10 μm. Estos artefactos presentan eficiencias mayores que las cámaras de sedimentación gravitacional, pero menores que los filtros de manga o los precipitadores electrostáticos. Ventajas:  Bajos costos de capital.  Pocas partes móviles, por lo tanto, bajos costos de operación y mantenimiento.  Colección y disposición en seco; y  Requisitos espaciales relativamente pequeños. Desventajas:  Eficiencias de colección de MP relativamente bajas, particularmente para MP de tamaño menor a 10 μ m  No pueden manejar materiales pegajosos o aglomerantes; y  Las unidades de alta eficiencia pueden tener altas caídas de presión. Filtros de Telas El filtro de tela o cámara de filtros de bolsa o filtro de manga, trabaja bajo el mismo principio que una aspiradora de uso doméstico. El flujo de gas pasa por el material del filtro que retira las partículas. El filtro de tela es eficiente para retener partículas finas y puede sobrepasar 99 por ciento de remoción en la mayoría de las aplicaciones. Una desventaja del filtro de tela es que los gases a altas temperaturas a menudo tienen que ser enfriados antes de entrar en contacto con el medio filtrante. Cuando la tela se ha saturado de partículas un flujo de aire en contracorriente es aplicado a éste con el fin de desprender las partículas de la tela. Ventajas:  alta eficiencia  insensible a fluctuaciones de corriente  gran numero de configuración de recolectores Desventajas:  Para temperaturas altas (290°C) se requieren telas metálicas costosas  peligro de fuego y/o explosión de material recolectado debido a chispa  no opera en ambientes húmedos  Se tapa fácilmente con materiales húmedos y/o adhesivos  velocidades altas de gas que provoca plastas de polvo en tela Precipitador Electrostático Los precipitadores electrostáticos son equipos que presentan una elevada eficiencia de captación (cercana al 99%) para todo el espectro de tamaño de partículas de material particulado. Sin embargo, presentan una gran sensibilidad a variables eléctricas, como son el voltaje y la frecuencia de suministro de electricidad Los precipitadores electrostáticos (PES) capturan las partículas sólidas (MP) en un flujo de gas por medio de electricidad. El PES carga de electricidad a las partículas para luego atraerlas a placas metálicas con cargas opuestas ubicadas en el precipitador. Las

partículas se retiran de las placas mediante "golpes secos" y se recolectan en una tolva ubicada en la parte inferior de la unidad. Ventajas:  eficiencia muy alta  manipulación fácil de residuos  trabajan con partículas muy pequeñas  amplio rango de temperatura de operación  no disminuyen mucho la presión  pueden trabajar a presiones muy altas Desventajas:  costo alto  alto nivel de mantenimiento  corrosión por condensación ácida  necesidad de espacio amplio  peligro de explosión por gases combustibles  no es recomendable para partículas húmedas o pegajosas  produce ozono DISPOSITIVOS DE CONTROL DE EMISIONES SOLO GASES Colector Húmedo Tienen por objeto capturar el gas contaminante por medio del contacto con agua o gotas de suspensión, pero es más utilizado en la captura de partículas sólidas, ya que es más fácil recolectar partículas más grandes. La eficiencia del colector puede ser de 95% cuando el diámetro de la partícula es menor a 5 mm. Absorvedor Basan su funcionamiento en el hecho de que los gases residuales están compuestos de mezclas de sustancias en fase gaseosa, algunas de las cuales son solubles en fase líquida. En el proceso de absorción de un gas, el efluente gaseoso que contiene el contaminante a eliminar se pone en contacto con un líquido en el que el contaminante se disuelve. La transferencia de materia se realiza por el contacto del gas con el líquido en lavadores húmedos o en sistemas de absorción en seco. La absorción puede perseguir diversos objetivos:  Recuperar un componente gaseoso deseado.  Eliminar un componente gaseoso no deseado. Se puede tratar, por ejemplo, de la eliminación de una sustancia nociva de una corriente de gases residuales.  Obtención de un líquido; un ejemplo sería la de ácido clorhídrico por absorción de HCl gaseoso en agua. Se diferencia tres partes importantes en el proceso de absorción: el gas portador, el cual va a ser limpiado o purificado, el líquido lavador, que va a disolver las impurezas y el componente gaseoso a separar. La absorción puede ser física o química, según el gas que se disuelva en el líquido absorbente o reaccione con él dando un nuevo compuesto químico. Incinerador Los incineradores termales se usan frecuentemente para controlar la emisión continua de compuestos orgánicos volátiles combustibles (COVs ), con un sistema muy simple donde la corriente gaseosa que contiene es conducida a un incinerador especial para este fin, o a los sistemas de combustión de la planta como parte del aire de combustión. En general, la incineración destruye gases mediante la quema controlada a altas temperaturas. Cuando los incineradores termales se operan correctamente pueden destruir más de 99% de los contaminantes gaseosos.

Para la incineración termal es importante que el flujo de vapor del incinerador termal tenga una tasa de flujo y concentración constantes del gas combustible. Estos dispositivos no son adecuados para flujos fluctuantes de vapor porque la eficiencia del proceso de combustión depende de la mezcla apropiada de vapores y un tiempo específico de permanencia en la cámara de combustión. El tiempo de permanencia es el período que la mezcla del combustible permanece en la cámara de combustión. A menudo se agrega un combustible suplementario al incinerador termal para complementar la cantidad de gases contaminantes que se queman en el incinerador. La energía y calor producidos por el proceso de incineración se pueden recuperar y dedicar a usos provechosos en una fábrica. Ventajas:  Recuperar la energía térmica contenida en los residuos, obteniendo vapor y/o electricidad.  Costos operacionales moderados o bajos en el caso de incinerar con recuperación de energía.  Puede tratar cualquier tipo de residuo si su poder calorífico es adecuado. Desventajas:  Alta inversión económica inicial.  Costos operacionales elevados en el caso de incinerar sin recuperación de energía.  Limitada flexibilidad para adaptarse a variaciones estacionales de la generación de residuos o necesidad de un sobredimensionamiento.  Necesita de sistemas de control y prevención para los gases de combustión. DISPOSITIVOS DE CONTROL DE EMISIONES SOLO VAPORES Condensador Los condensadores remueven contaminantes gaseosos mediante la reducción de la temperatura del gas hasta un punto en el que el gas se condensa y se puede recolectar en estado líquido. Un ejemplo sencillo del proceso de condensación son las gotas de agua que se forman en la parte exterior de un vaso con agua fría. La temperatura fría del vaso hace que el vapor de agua del aire circundante pase al estado líquido en la superficie del vaso. La condensación se puede lograr mediante un incremento de la presión o la extracción de calor de un sistema. La extracción de calor es la técnica que más se emplea. Los condensadores se usan generalmente para recuperar los productos valiosos de un flujo de desechos. Usualmente se usan con otro dispositivo de control. Por ejemplo, un condensador se puede usar para remover una sustancia gaseosa de un flujo contaminante. Luego, los gases remanentes del flujo contaminante se destruyen en un incinerador. En el control de la contaminación se emplean condensadores de contacto y de superficie. En los condensadores de contacto, el gas hace contacto con un líquido frío. En un condensador de superficie, los gases entran en contacto con una superficie fría en la cual circula un líquido o gas enfriado, como la parte exterior de un tubo. La eficiencia de remoción de los condensadores varía de 50 a más de 95 por ciento, dependiendo del diseño y aplicación. DISPOSITIVOS DE CONTROL DE EMISIONES PARTÍCULAS, GASES Y VAPORES Colector Húmedo Una torre de limpieza húmeda es un dispositivo de control de la contaminación del aire que remueve material particulado y gases ácidos de las corrientes de gases residuales de fuentes fijas. Este apartado se centra en la eliminación de partículas sólidas. La separación se realiza por

medio de una corriente liquida pulverizada (gotas), que es inyectada dentro de una cámara por donde circulan el gas contaminado. Las partículas se ven arrastradas por la corriente líquida hacia la parte inferior del equipo, que será posteriormente recogido y tratado. El contacto de las partículas con el medio líquido puede efectuarse de diversos modos, el equipo más común es el equipo tipo Venturi. La eficacia depende del grado de contacto e interacción que tengan las partículas con el líquido; es por ello que es muy importante la atomización del líquido y un adecuado tiempo de contacto. Los lavadores logran buenas eficiencias de captura para partículas de tamaño de 0.1 a 20 µm. Tipos de colectores húmedos: Hay tres tipos de colectores húmedos dependiendo de la cantidad de energía suministrada o utilizada en el sistema de limpieza. La eficiencia de remoción de partículas está directamente relacionada con la energía requerida por el separador húmedo: Colectores de baja energía. Son aquellos en los que el flujo de aire contaminado pasa por una niebla o cortina de agua. Son para atrapar partículas de más de 50 micras o para hacer reacciones químicas o térmicas con los contaminantes. Los más conocidos son las cajas de aspersión, en los que el flujo contaminado pasa por una cámara en la que se ponen en contacto el gas y el agua mediante la aspersión del líquido. Lavadores de media energía. En ellos flujo de contaminantes pasa por una serie de mamparas con cortinas de agua o junto a las paredes húmedas de los lavadores, las partículas del contaminante se unen al agua y luego ésta es tratada para separarla de los contaminantes. Separadores de alta energía. Son aquellos equipos que utilizan la energía para mezclar con gran eficiencia a las emisiones y el agua, los equipos más conocidos son los venturis de alta energía. Estos equipos logran capturar con 99% de eficiencia a partículas de 0.5 de micra. En el separador de Venturi el gas contaminado circula por un tubo que tiene un estrechamiento, esta constricción hace que el flujo de gas se acelere cuando aumenta la presión. El flujo de gas recibe un rocío de agua antes o durante la constricción en el tubo. La diferencia de velocidad y presión, y la turbulencia que resulta de la constricción hace que las partículas y el agua se mezclen y combinen. La reducción de la velocidad en la sección expandida del cuello permite que las gotas de agua con partículas caigan del flujo de gas.